Результат интеллектуальной деятельности: Способ очистки цианистых растворов от комплексов цветных металлов перед процессом сорбции

Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к гидрометаллургической переработке концентратов, представленных сульфидами цветных металлов (пирит, пирротин, халькопирит и т.п.) и содержащих благородные и цветные металлы, цианистым методом.

Известен способ переработки упорного сульфидного золотосодержащего сырья (RU 2434064, опублик. 04.07.2012 г.), включающий его тонкое измельчение, автоклавное окислительное выщелачивание под давлением кислорода 0,4-1,2 МПа, цианирование кека с извлечением золота в цианистый раствор, отличающийся тем, что автоклавное окислительное выщелачивание ведут при температуре 125-150°С и pH 8,5-10,5. Кек после выщелачивания, содержащий элементарную серу, распульповывают водой, в пульпу добавляют щелочной агент и проводят автоклавное окисление серы при ее растворении и окислении до сульфатной формы, а цианированию подвергают кек после автоклавного окисления серы

Недостатками являются высокие капитальные и эксплуатационные затраты, обусловленные сложностью оборудования, а также невозможностью переработки сырья с низким содержанием меди.

Известен способ очистки золотосодержащих цианистых растворов после десорбции золота (RU 2384634, опублик. 23.07.2008 г.) от цветных металлов перед электроосаждением золота окислителем для разрушения цианистых комплексов цветных металлов и осаждения их соединений. В качестве окислителя используют перекись водорода с расходом не менее 4 л/м³. После обработки в течение 3-5 минут при температуре 60-100°С происходит образование нерастворимого осадка - гидроксидов цветных металлов, который отделяют на фильтре от раствора, последний поступает на электролитическое выделение золота.

Недостатком способа является ведение процесса при высоких температурах, что приводит к разложению цианистых комплексов золота, а также использование дорогостоящего реагента. Данный способ применим на растворах только после десорбции золота.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является способ очистки цианидсодержащих вод гипохлоритом натрия. Процесс протекает в щелочной среде (pH>10,5), что требует введения в зону реакции щелочных агентов: CaO, NaOH и т.п. Способ позволяет эффективно удалять из раствора цианиды, тиоцианаты и тяжелые металлы (Милованов Л.М. Очистка сточных вод предприятий цветной металлургии. – М.: Металлургия, 1971. 384 с.).

Недостатком способа является использование гипохлорита натрия в больших объемах, что существенно удорожает процесс и приводит к безвозвратным потерям золота с хвостами. Данный процесс используется только на отработанных растворах после сорбции золота.

Техническим результатом заявляемого изобретения является сокращение продолжительности процесса сорбции золота из растворов после цианирования.

Технический результат достигается тем, что в способе растворы обрабатывают сразу после процесса цианирования гипохлоритом кальция при его постоянной концентрации в пределах от 4,5 до 5 г/л, затем, после появления осадка, выдерживают в течение 2-5 часов, при этом pH раствора поддерживают в промежутке от 9,5 до 10,7.

Сущность способа заключается в следующем. Растворы или пульпы, после процесса цианирования, содержащие комплексы цветных и благородных металлов подвергают обработке хлорсодержащим соединением, предпочтительно гипохлоритом кальция, в реакторе при постоянном перемешивании в течение 15-25 минут.

При этом происходит разложение комплексов цветных металлов по реакциям:

.

Затем растворы или пульпа поступают в следующий реактор для выдержки, где происходит завершение окислительных процессов. В этом реакторе растворы или пульпа находятся в течение 2-5 ч без перемешивания и с постоянным поддержанием pH в интервале от 9,5 до 10,7 за счет добавления в раствор гипохлорита кальция, достаточного для разложения только комплексов цветных металлов и перехода их в нерастворимые соединения в виде осадка, тогда как комплексные соединения золота остаются в растворе. Для проведения этой операции может быть использована любая гидроизолированная емкость подходящего объема, в том числе агитаторы, чаны и т.д. После этого отчищенные от примесей растворы отправляют на сорбцию золота.

Предложенное техническое решение отличается от прототипа проведением отчистки цианистых растворов от примесей цветных металлов перед процессом сорбции золота при интервале концентраций гипохлорита кальция от 4,5 до 5 мг/л в растворах или пульпах, выдерживанием без перемешивания и постоянным поддержанием pH раствора в интервале от 9,5 до 10,7 за счет добавления в раствор гипохлорита кальция, достаточного для завершения разложения только цианистых комплексов цветных металлов. Предложенный способ проводится в строго полученных интервалах, так как при превышении значения pH 10,7 начинается разложение комплексных соединений золота, что приводит к его безвозвратным потерям. При интервалах меньше значения pH 9,5 цианистые соединения цветных металлов разлагаются не полностью, тем самым раствор остается загрязненным, что существенно затрудняет дальнейший процесс сорбции и десорбции золота.

Предлагаемый способ очистки цианистых растворов перед сорбцией обладает рядом преимуществ: достигается глубокое удаление примесей цветных металлов из цианистых растворов в виде нерастворимых гидроксидов, как результат увеличивается емкость сорбента по ценному компоненту и снижается продолжительность процесса сорбции золота из этих растворов; используемый реагент является малотоксичным, дешевым, удобным в обращении и транспортировке; позволяет отказаться от дополнительных переделов необходимых для отчистки сорбента от цветных металлов, соответственно увеличивается срок службы сорбента; возможность регенерации сорбента и отработанных растворов, содержащих цианистые комплексы.

Примеры осуществления способа

Для подтверждения возможности осаждения соединений цветных металлов приведены результаты опытов по обработке растворов после цианирования. В качестве окислителя использовали гипохлорит кальция.

Проведены эксперименты по определению оптимальной концентрации реагента-окислителя. В раствор после процесса цианирования добавлялся гипохлорит кальция в интервале концентраций 1-6 г/л. Использовали гипохлорит кальция с содержанием активного хлора не менее 60%.

Как видно из таблицы 1, содержание цветных металлов в растворе после цианирования уменьшается с увеличением концентрации гипохлорита кальция. При концентрации гипохлорита кальция в растворе не более 5 г/л происходит снижение концентрации цветных металлов. При этом концентрация золота в растворе остается неизменной. Однако при дальнейшем увеличении концентрации гипохлорита начинают резко разлагаться комплексы золота, о чем свидетельствует уменьшение его концентрации в растворе.

Полученные растворы (пробы №0-8) поступали на сорбцию смолой. Продолжительность процесса составляла 2 часа.

Как видно из таблицы 2, с уменьшением содержания цветных металлов в растворе емкость смолы по золоту увеличивается. Такая зависимость положительно сказывается как на скорости процесса сорбции, так и упрощает дальнейшее проведение процесса десорбции, не требуя дополнительных переделов по отчистке сорбента.